DE2312401A1

DE2312401A1 - Kneter

Info

Publication number: DE2312401A1
Application number: DE2312401A
Authority: DE
Inventors: Naoji Otake
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-01
Filing date: 1973-03-13
Publication date: 1973-12-20
Also published as: FR2186334A1; JPS4910454A; FR2186334B1; IT983499B

Description

2312Λ01

Pcrtenianwölie

Dr.-Ing. Wilhelia Reichel
pg. Wülissiig Reüzhel

6 Frankfurt a. M. I
Parksizaße 13

7342

NAOJI OTAKE, Tokio, Japan

Kneter

Die Erfindung betrifft einen Kneter zum Kneten von Kunstharzen, Gummi und ähnlichen Materialien.

Es sind Kneter bekannt, die aus einem Zylinder und einem Paar darin angeordneter, parallel verlaufender Knetwalzen bestehen. Das zu knetende Material wird von der einen Seite aus in den Zylinder eingebracht, auf Schmelztemperatur erhitzt, von den Knetwalzen geknetet und anschließend aus dem anderen Ende des Zylinders ausgebracht. Die Kapazität dieser Art Kneter ist verhältnismäßig gering, da der Gegendruck in axialer Richtung groß ist und die Abmessungen und die Drehgeschwindigkeit der Knetwalzen begrenzt sind.

Ziel der Erfindung ist daher ein verbesserter Kneter, der das zu knetende Material mit hohem Wirkungsgrad verarbeitet, eine große Kapazität besitzt, bei dem ferner der axiale Gegendruck praktisch wegfällt und der Aufbau vereinfacht ist.

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Gegenstand der Erfindung ist ein Kneter, der gekennzeichnet ist durch einen Zylinder, der mit Einlaßöffnungen an seinen beiden Enden und einer Auslaßöffnung für das geknetete Material in der Mitte versehen ist, ein Paar paralleler Knetwalzen, die in axialer Richtung des Zylinders angeordnet sind, und einen Antrieb für die Knetwalzen, wobei jede der Knetwalzen an den Enden Schnecken zur Beförderung des durch die· Einlasse zugeführten Materials in Richtung auf den Auslaß sowie Knetflügel an beiden gegenüberliegenden Seiten des Auslasses aufweist und die Schnecken und Knetflügel symmetrisch zum Zylinderachsenmittelpunkt angeordnet sind.

Durch diese symmetrische Anordnung heben sich die Gegendrücke auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Auslasses gegenseitig auf. Der Antrieb ist derartig konstruiert, daß das Paar Knetwalzen gegenläufig und mit geringfügig unterschiedlicher Geschwindigkeit angetrieben wird, so daß das Material einer äußerst verwickelten Knetoperation unterworfen und dadurch der Wirkungsgrad der Knetmaschine erhöht wird. Die Knetflügel haben eine verhältnismäßig große Teilung und somit eine geringe Neigung, so daß das geschmolzene Material mit niedriger Geschwindigkeit bewegt und gründlich geknetet wird. Das geknetete Material wird in einen herkömmlichen Extruder eingebracht. Das zu knetende Material ist in einem Einfülltrichter enthalten, der oberhalb der Mitte des Zylinders angeordnet ist, und wird von diesem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit mittels einer Förderschnecke den Einlaßöffnungen zugeführt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen näher erläutert, worin

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kneters und

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf Kolben, Knetwalzen und Antriebs- und Getriebemechanismus

darstellen.

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Der in den Figuren dargestellte Kneter besteht aus einem horizontalen Zylinder 1, der mit einer geeigneten, nicht dargestellten Heizvorrichtung ausgestattet ist und eine innere Bohrung 2 von kokonförmigem Querschnitt besitzt. Materialeinlässe 3a und 3b sind an den Oberseiten beider Enden der Bohrung 2, und ein Auslaß 4 ist an der Unterseite der Bohrung vorgesehen. Ein Paar Knetwalzen 5 und sind in der Bohrung 2 in axialer Richtung angeordnet und werden in gegenläufigem Sinn mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch einen Antrieb 11, der weiter unten näher beschrieben wird, gedreht. An den jeweils gegenüberliegenden Enden der Knetwalzen 5 und 6 sind Schnecken 7a, 7b und 8a, 8b zur Förderung des Materials ausgebildet, während im Mittelteil Knetflügel 9a, 9b und 10a, 10b ausgebildet sind. Die Auslaßöffnung 4 ist in der Achsenmitte der Knetwalzen angeordnet, und Knetflügel und Schnecken sind symmetrisch zu der Achsenmitte des Zylinders angeordnet.

Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, umfaßt der Antrieb 11 eine Transmissionswelle 12, die von einem Elektromotor (Fig. 1) angetrieben wird, und ein Getriebe 13a, 13b an jedem der beiden Enden der Welle 12. Das linke Getriebe 13a umfaßt ein erstes Zahnrad 15a, das auf einer Welle 14a sitzt, die durch eine Kupplung 21a mit der Antriebswelle 12 verbunden ist, ein zweites Zahnrad 16a, das mit dem ersten Zahnrad 15a in Eingriff steht, ein drittes Zahnrad 17a, das koaxial mit dem zweiten Zahnrad 16a ausgebildet ist, ein viertes Zahnrad 18a, das mit dem dritten Zahnrad 17a in Eingriff steht, sowie ein fünftes Zahnrad 19a, das mit dem vierten Zahnrad in Eingriff steht und auf dem linken Ende der Knetwalze 5 montiert ist. Das rechte Getriebe 13b umfaßt erste bis vierte Zahnräder 15b bis 18b, die denen des linken Getriebes entsprechen, jedoch ist das fünfte Zahnrad 19b, das mit dem vierten Zahnrad 18b in Eingriff steht, nur lose auf dem rechten Ende der Knetwalze 5 montiert, während ein sechstes Zahnrad 20b, das mit dem fünften Zahn-

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rad 19b in Eingriff steht, auf dem rechten Ende der Knetwalze 6 fest montiert ist. Durch Auswahl verschiedener Übersetzungen für beide Getriebe 13a und 13b wird erreicht, daß beide Knetwalzen 5 und 6 mit geringfügig voneinander abweichender Geschwindigkeit angetrieben werden. Wenngleich in Fig. 2 dargestellt ist, daß die Wellen '14a und 14b der ersten Zahnräder 15a und 15b mit der Transmissionswelle 12 über Kupplungen 21a und 21b verbunden sind, ist es auch möglich, die Wellen 14a und 14b durch unabhängige Elektromotor e anzutreiben. Die Knetflügel 9a, 9b und 10a, 10b sind so konstruiert, daß sie eine große Teilung oder Ganghöhe aufweisen und daher eine nur geringe Schrägung besitzen, so daß ihr axialer Vorschub für das zu knetende Material gering ist.

Das zu knetende Material ist in einem Einfülltrichter 22 enthalten, der oberhalb der Mitte des Zylinders 1 angeordnet ist, und wird mit Hilfe einer Förderschnecke 23 den Einlaßöffnungen 3a und 3b an den gegenüberliegenden Seiten des Zylinders 1 (Fig. 1) zugeführt. Unterhalb des Zylinders 1 ist im rechten Winkel zu ihm ein Schneckenextruder 24 angeordnet, der das aus dem Auslaß 4 zugeführte geknetete Material aufnimmt und es extrudiert. Die Geschwindigkeit von mindestens entweder der Förderschnecke 23 oder dem Schneckenextruder 24 wird stufenlos reguliert.

Im Betrieb wird ein granuliertes oder pulverförmiges. Material, wie beispielsweise ein Kunststoff oder Gummi, in gleicher Menge aus dem Einfülltrichter 22 mittels Förderschnecke 23 den Einlaßöffnungen 3a und 3b an den beiden Enden des Zylinders 1 zugeführt. Danach werden die Knetwalzen 5 und 6 in gegenläufigen Richtungen, wie durch Pfeile in Fig. 1 dargestellt, mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit in Drehung versetzt, so daß sie das in die Einlaßöffnungen 3a und 3b eingebrachte Material mit ihren Schnecken 7a, 7b, und 8a, 8b der Auslaßöffnung 4 zuführen,

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wobei das Material durch Erwärmen geschmolzen und durch die Einwirkung der Knetflügel 9a, 9b und 10a, 10b geknetet wird.

Wie bereits beschrieben, wird die Bohrung 2 zufolge der Tatsache, daß der axiale Vorschub oder Druck, der durch die Knetflügel 9a, 9b und 10a, 10b erzeugt wird, kleingehalten ist, mit dem geschmolzenen und gekneteten Material ausgefüllt. Danach wird das geknetete Material über den Auslaß 4 mit geringer Geschwindigkeit dem Extruder 24 zugeführt und von diesem zu einem Gegenstand von gewünschter Form extrudiert. Durch geeignete Einregulierung der Geschwindigkeit von mindestens entweder der Förderschnecke 23 oder dem Schneckenextruder ist es möglich, den Zeitraum, in dem das Material geknetet wird, sowie die Menge des gekneteten Materials, die durch den Auslaß 4 je Zeiteinheit ausgebracht wird, zu erhöhen oder zu verringern.

Durch das Drehen der beiden Knetwalzen 5 und 6 in gegenläufigem Sinn und mit leicht unterschiedlicher Geschwindigkeit, beispielsweise mit einem Geschwindigkeitsverhältnis von 15:17_t wird das geschmolzene Material einer äußerst verwickelten Knetoperation unterzogen, wobei sichergestellt wird, daß ein hochwirksames Kneten bei hoher Wirtschaftlichkeit erzielt wird.

Wie bereits beschrieben, wird das Material erfindungsgemäß den beiden Enden des Zylinders zugeführt und erhitzt und geknetet, während es gleichzeitig dem Auslaß in der Mitte des Zylinders entgegengeführt wird, so daß die axialen Gegendrücke oder Rückdrücke auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Auslasses ßich gegenseitig aufheben. Aus diesem Grund ist es nicht erforderlich, einen Mechanismus zur Überwindung eines derartigen Rückdruckes, wie beispielsweise ein Axialdrucklager, vorzusehen. Außerdem wird dadurch, daß die Knetwalzen 5 und 6 auf den beiden gegenüberliegenden Seiten des Auslasses mit Schnecken 7a, 7b und 8a, 8b sowie Knetflügeln 9a, 9b und

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10a, 10b versehen, sind, die Knetleistung des Kneters verdoppelt. ,

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Claims

Patentansprüche

Kneter,

gekennzeichnet durch einen Zylinder (1), der mit Einlaßöffnungen (3a, 3b) an seinen beiden Enden und einer Auslaßöffnung (4) für das geknetete Material in seiner Mitte versehen ist, ein Paar parallel angeordneter Knetwalzen (5, 6), die in axialer Richtung in dem Zylinder angeordnet sind, sowie einen Antrieb (11) für das Paar Knetwalzen, wobei jede Knetwalze Schnecken (7a, 7b, 8a, 8b) an ihren beiden Enden zur Förderung des durch die Einlaßöffnungen zugeführten Materials in Richtung auf den Auslaß sowie Knetflügel (9a, 9b, 10a, 10b) zu beiden gegenüberliegenden Seiten des Auslasses aufweist und Schnecken und Knetflügel symmetrisch zum axialen Mittelpunkt des Zylinders (1) angeordnet sind.
2. Kneter gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (11) Getriebe (13a, 13b) zum Antreiben der Knetwalzen (5, 6) in gegenläufigem Sinne und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit umfaßt.
3. Kneter gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Knetflügel (9a, 9b, 10a, 10b) eine verhältnismäßig große Teilung und eine geringe Schrägung aufweisen.
4. Kneter gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhitzen und Schmelzen des zu knetenden Materials für den Zylinder (1) eine Heizvorrichtung vorgesehen ist.

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5. Kneter gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß er einen Einfülltrichter (22) für das zu knetende Material aufweist, der über dem axialen Mittelpunkt des Zylinders (1) angeordnet ist, sowie zwischen Einfülltrichter und Einlaßöffnungen (3a, 3t>) eine Fördereinrichtung (23) aufweist.
6. Kneter gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des gekneteten, aus dem Auslaß (4) ausgebrachten Materials ein Schneckenextruder (24) vorgesehen ist, der im rechten Winkel zur Achse des Zylinders (1) angeordnet ist. -

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